2020年12月29日，安世亞太聯(lián)合e-works組織召開了自主通用仿真軟件PERA SIM技術(shù)分享會。安世亞太高級副總裁田鋒先生、自主仿真軟件PERA SIM技術(shù)市場總監(jiān)俞瑞霞博士、仿真實施開發(fā)總監(jiān)王昱皓博士作為會議嘉賓，首次分享了自主仿真軟件PERA SIM的研發(fā)歷程，詳細介紹了產(chǎn)品技術(shù)特色和相關(guān)模塊，并進行了線上軟件應(yīng)用演示，標(biāo)志著國產(chǎn)自主大型通用仿真軟件PERA SIM的正式推出。
國產(chǎn)通用仿真軟件PERA SIM揭開面紗
在多變的國際局勢下，工業(yè)軟件“卡脖子”成為新常態(tài)，作為工業(yè)軟件核心之一的仿真軟件更是“卡脖子”的主要領(lǐng)域。與此同時，國內(nèi)裝備制造企業(yè)正急于尋求國產(chǎn)仿真軟件替代方案，以確保產(chǎn)品創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展。因此，發(fā)展自主仿真軟件勢在必行。PERA SIM也在這樣的背景下應(yīng)需而生。
作為服務(wù)于工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新的重要技術(shù)和手段，PERA SIM提供通用物理場(結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁)及耦合場分析功能，同時適用于結(jié)構(gòu)、流體、電磁三個學(xué)科的通用前后處理器的配置。
PERA SIM匯聚了安世亞太25年仿真技術(shù)成果，融合其國內(nèi)外資源和服務(wù)5000多家用戶后對需求的精準(zhǔn)把握。研發(fā)過程中，進行了大量的工程化驗證和結(jié)果比對，使得PERA SIM能夠為工業(yè)用戶，特別是基建民生、國防軍工等重要產(chǎn)業(yè)企業(yè)提供強大的結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁等學(xué)科仿真計算能力。
(1)成熟的軟件架構(gòu)、圖形界面
PERA SIM基于插件架構(gòu)，便于擴展。軟件支持Windows、Linux等操作系統(tǒng)，支持國際化及包括中文的多語言。PERA SIM提供能夠支持結(jié)構(gòu)、流體、電磁三種學(xué)科的統(tǒng)一交互界面及一致的交互方式。
PERA SIM通用仿真軟件應(yīng)用主窗口
(2)完備的前后處理功能
PERA SIM具有完備的前后處理功能，能夠同時滿足結(jié)構(gòu)、流體、電磁仿真的前后處理應(yīng)用需要。PERA SIM.PrePost前后處理器提供幾何建模、網(wǎng)格劃分、模型屬性定義、求解設(shè)置及結(jié)果后處理等功能。
PERA SIM結(jié)果后處理
(3)通用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
PERA SIM.Mech是通用結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析系統(tǒng)，涵蓋線性、非線性、靜力、動力、熱、熱結(jié)構(gòu)耦合等分析功能。
(4)通用流體分析
PERA SIM.Fluid是通用流體仿真系統(tǒng)，采用計算流體動力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬技術(shù)，包含能夠精確模擬日常遇到的各種工程流動問題的求解器，支持可壓、不可壓計算、傳熱計算、多相流計算。
PERA SIM不可壓計算-飛機外流場速度分布
(5)通用電磁分析
PERA SIM.Emag是通用低頻電磁仿真系統(tǒng)，能滿足機電產(chǎn)品工程師的設(shè)計仿真需求，提供二維/三維的靜電場、直流電場、交流電場、電瞬態(tài)場、靜磁場、渦流場、瞬態(tài)電磁場求解功能。
(6)高效并行
PERA SIM具備高效的并行計算能力，支持高效分布式并行計算。
(7)自動生成Python腳本代碼
用戶在PERA SIM中的所有操作都能被實時錄制為Python腳本代碼，便于仿真分析的自動化、參數(shù)化、定制等應(yīng)用需求。
仿真是工業(yè)產(chǎn)品正向設(shè)計的核心，PERASIM提供仿真能力驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)，通過強度、剛度、溫度、模態(tài)、頻響等分析，預(yù)測產(chǎn)品性能，評估產(chǎn)品設(shè)計是否安全合理，并在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化設(shè)計，從而縮短產(chǎn)品設(shè)計周期并降低風(fēng)險，降低研發(fā)成本，提升品質(zhì)產(chǎn)品設(shè)計能力。
從PERA SIM看安世亞太仿真自主研發(fā)策略
任何一款新產(chǎn)品的面世，都是千錘百煉后的結(jié)果。PERA SIM同樣如此。安世亞太高級副總裁田鋒在直播會上重點分享了PERA SIM背后企業(yè)的研發(fā)策略和路線。他介紹，自主仿真軟件成功的標(biāo)志有兩個：一是要開發(fā)能滿足用戶需求的軟件，二是要能替換用戶現(xiàn)有的舶來品軟件，也就是技術(shù)上要能開發(fā)出產(chǎn)品，商業(yè)上要能替換，與之相對的就是安世亞太的兩個自主研發(fā)策略：一是高點起跳，開發(fā)滿足用戶需求的軟件;二是賦能開道，實現(xiàn)商業(yè)上的成功。“沒有成功的商業(yè)路線就沒有成功的技術(shù)路線，首先要從商業(yè)思維著手，當(dāng)然技術(shù)也不能落后，兩條腿走路才能成功。”
什么才是當(dāng)下能滿足用戶需求的軟件?有沒有必要研發(fā)出一套跟國際先進水平看齊的仿真軟件?答案是NO!田鋒表示，國外最先進的軟件跟產(chǎn)出國的工業(yè)水平是對等的，中國普遍對工業(yè)軟件的需求并沒有發(fā)達國家那么高，我們幾百個工程師每天在用戶工作現(xiàn)場，也注意到用戶用國際先進軟件的時候只用到部分功能，大致判斷為30%-40%的功能，這個部分稱為“剛需”，實際上我們的技術(shù)和研發(fā)能力是能覆蓋中國的“剛需”的，但是哪40%需要公司有大量的研究、學(xué)習(xí)和實踐才能掌握需求到底是哪些。
仿真軟件與其他工業(yè)軟件巨大的不同是對驗證的要求非常高，需要經(jīng)過大量的試驗和工程應(yīng)用驗證后才能確認產(chǎn)品是不是好產(chǎn)品，但是這兩件事情對中國的工業(yè)軟件公司都有巨大的障礙，需要大量的時間和成本。但是安世亞太在仿真領(lǐng)域25年的積淀，使得其具備一項特殊能力——快速驗證。“我們過去用國際先進軟件做了大量的工程案例，形成了上萬條的工程案例庫，現(xiàn)在我們每開發(fā)出一個新的功能，就用過去工程案例庫的數(shù)據(jù)重新跑一遍新軟件中的功能，跑完進行結(jié)果對比，如果接近就是驗證成功的，有問題就進行改進。實現(xiàn)快速簡便的仿真驗證，這是安世亞太獨一無二的優(yōu)勢。”
因此，對用戶需求的準(zhǔn)備識別能力、快速的軟件驗證能力，以及國內(nèi)外資源整合的能力，構(gòu)成了安世亞太的自主仿真的“高點起跳”。
“賦能開道”目的是對舶來品的替換策略。為什么能替換?“我們發(fā)現(xiàn)用戶每年用很多經(jīng)費買了功能非常好的軟件，但并沒有把軟件變成自己的能力。這種能力轉(zhuǎn)換是需要一套方法支撐的，所以我們開發(fā)了一套仿真能力體系建設(shè)方法論，我們希望能用這套方法論加上我們的PERA SIM自主軟件，幫助用戶把仿真技術(shù)轉(zhuǎn)化為能力，在這個過程實現(xiàn)自主仿真軟件對國外仿真軟件的替代。”田鋒表示。
田鋒介紹，除了高點起跳、賦能開道外，安世亞太還提出了兩個輔助策略：基礎(chǔ)免費和云化普及。利用免費的基礎(chǔ)軟件獲得用戶群，培養(yǎng)出用戶使用習(xí)慣，對于深層應(yīng)用需求，高級或?qū)I(yè)模塊的有償提供便水到渠成。同時，通過仿真云生態(tài)將中國全社會仿真力量整合成為一個利益共同體，通過社會服務(wù)力量打通服務(wù)瓶頸，降低中小企業(yè)仿真應(yīng)用門檻，促進仿真軟件的普及和應(yīng)用。
對于中國工業(yè)來說，各個領(lǐng)域都在迅猛發(fā)展，但自主工業(yè)仿真軟件領(lǐng)域卻仍是“荒漠”狀。PERA SIM的出現(xiàn)，是一個全新的突破，為我們追趕自主研發(fā)“失去的三十年”提供了一個支點，以補齊我國建模與仿真軟件方面的短板，填補國內(nèi)高端商業(yè)CAE軟件空白。
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